文档介绍：SAMSON 电/ 气阀门定位器原理及功能阀门定位器伴随着控制阀的应用已有几十年的历史了, 由于阀门定位器的出现, 使控制阀的控制精度、抗干扰能力、响应时间、流量特性等得到了大大地改善, 现在几乎所有的控制阀都使用了阀门定位器, 它已经成为控制阀不可缺少的搭档, 在自控元件中起着越来越重要的角色。本文主要介绍 SAMSON 阀门定位器的工作原理和功能, 通过列举模拟和数字阀门定位器, 使大家能够比较全面地掌握阀门定位器,其目的是为了我们更好地理解和应用阀门定位器。虽然阀门定位器由最初的气/ 气阀门定位器、电/ 气阀门定位器发展到现在的数字阀门定位器、区域总线阀门定位器,但它们的基本原理和主要功能都没有大的改变。 SAMSON 的阀门定位器也跟随着控制技术的发展,经历了由气动、电动、数字、发展到现在的区域总线阀门定位器。在世界同类产品中, SAMSON 的阀门定位器以它的结构紧凑、耗气量低、工作可靠、定位器中可选附加功能多等优势得到了大家广泛的好评。为了便于大家讨论,我们首先复习一下定位器中的基本自控元件。定位器中基本自控元件介绍--电/ 气转换器原理随着仪表技术的发展, 气动仪表领域已逐步被电动仪表和计算机控制所占领, 现在只有在一些特殊的场合还在使用气动仪表,作为仪表中的阀门附件“定位器”也由原来的气动阀门( P/P )定位器逐步由电/ 气( E/P )阀门定位器所代替。那么在电/ 气阀门定位器中输入的电信号是如何转换成气信号的呢?我们以 SAMSON 6111 型电/ 气转换器为例介绍一下它的工作原理( 见图 1): 图1 Function Diagram of 6111 图 1A Type 4763 气动功率放大器( 8 )在设计时;选用合适的弹簧力( ),使当输入信号为 0 mA 时保持输出 PA在 100mbar ,这样输出的压力通过恒节流孔( )使喷嘴( 7 )内有一定的背压。当输入的信号增加时; 通电的线圈(2) 切割永久磁铁(3) 的磁力线, 产生向上的力→挡板(6) 靠近喷嘴( 7 )使背压( PK )增加→膜片( ) ↓→打开阀芯( )→输出 PA↑。当输入信号减少时; 挡板(6) 离开喷嘴(7)→背压( PK) 减少→输出压力( PA) 作用下膜片( ) ↑→阀芯( )关死→输出压力通过阀芯( )释放。当 PA同 PK 平衡时输出压力保持不变; 这时电信号在线圈(2) 中产生的力也同背压( PK) 取得平衡。这样输入的电信号就转换成气信号了。定位器的组成以 SAMSON 的 4763 电/ 气阀门定位器(图 1A )为例,定位器主要组成部分见图 2。图2 1. 反馈杆(1) 2. 反馈弹簧(6) 3. 反馈风箱(7) 4. 气动功率放大器(7 下部) / 气转换器( 21) 定位器工作原理 1. 模拟定位器我们还是以 SAMSON 的 4763 定位器为例( 参考图 3)。我们设: 调节阀为 FC( 气开); 定位器为正作用图3 A )阀位根据输入信号成比例动作输入信号↑→ Pe 点气压↑→反馈风箱中连杆( 9 )向左动作→压紧弹簧( 6 ),挡板( )靠近喷嘴( )→输出风压↑→阀杆(对于气开阀) ↑→压紧弹簧( 6)→反馈风箱中连杆( 9) 向右动作→挡板( )离开喷嘴( )→输出气压( Pst )↓。当反馈弹簧的力与反馈风箱的力平衡时,阀位保持与输入信号对应的位置。 B )定位当输入信号不变时:由于工艺条件变化导致阀杆↑→压紧执行器弹簧→压紧弹簧( 6)→反馈风箱中连杆( 9 )向右动作→挡板( )离开喷嘴( )→输出气压↓→由执行器向下的弹簧力使阀位回到原来的地方。由于工艺条件变化导致阀杆↓→放松执行器弹簧→放松弹簧(6)→反馈风箱中连杆(9) 向左动作→挡板( )靠近喷嘴( )→输出气压↑→使执行器向上运动使阀位回到原来的地方。 1 概述我厂 TEC 装置是全套引进日本旭化成公司的生产工艺, 各装置中使用的调节阀有很大一部分是日本山武公司生产的 CV3000 系列调节阀。阀上配置的阀门定位器为 HEP15/16/17 。该类型阀门定位器的作用是快速准确地驱动控制阀。连接到执行机构上的阀门定位器, 被安装到控制阀上, 它把从控制器那里得到的电流信号转变为气动信号, 然后传给执行机构, 使控制阀能够准确迅速地定位。在我厂的水联运及投料过程中, 定位器出现了一些问题, 经分析和改进, 掌握了对其维修和使用的方法。 2 工作原理阀门定位器是在力平衡系统上工作(图1), 在稳定状态下系统通过反馈回路而达到平衡。当磁性装置的力矩由于输入信号的变化、摩擦或对工艺的流体反